免除荒漠危機：土地鹽堿化生態修復設計 | 2021獲獎作品

獲獎作品信息

作品題目：鹽堿改良，免除荒漠危機：甘肅省酒泉市鴛鴦池土地鹽堿化生態修復設計策略

參賽作者：劉霜婷 鄢夢玲 李浩南 白堯 何蒙蒙 王蒙蒙

指導教師：王偉 張濤 王蘭寶

畢業院校：西安建筑科技大學

該方案技術分析到位，措施可行，有較高的可實施性。

——2021LA先鋒獎評審人評語 / 李建偉，北京東方易地 首席設計師

? 劉霜婷 鄢夢玲 李浩南 白堯 何蒙蒙 王蒙蒙

? 劉霜婷 鄢夢玲 李浩南 白堯 何蒙蒙 王蒙蒙

項目簡介

地球上差不多四分之一位于旱地的農田，因為鹽分導致產量低下，解決土地鹽堿化問題，勢在必行。我們通過充分的前期分析后，將策略分為三大階段。第一階段人為調控：采用井灌井排、淡水淋溶，臺田模式、暗管收集、水產養殖、立體種植等手段，形成特色漁產業和種植產業，打造自然供給小循環；第二階段，經濟增長穩定后，部分盈利用于環境的生態恢復：在雨季來臨前，采用秸稈還田、蓄水池和墻體隔離措施為土地積蓄幾乎不含礦物質的雨水，雨季過后，針對不同鹽堿化程度的土地種植不同耐鹽堿性的原生植物，在鹽堿程度較高的土地，采用客土置換、覆蓋環保植被毯的方法，輔助植物生長，人工投入腐生生物，逐漸形成健康的自然生態系統；第三階段，在經濟發展與自然環境恢復都得以實現的基礎上，建立鹽堿地恢復示范基地與旅游區，進一步促進酒泉的正向大循環。 

全世界鹽漬土總面積約為9.5*108hm2，占地球陸地面積的7.62%，其中，我國鹽漬土面積為1.0*108hm2，約占世界鹽漬化土地的十分之一。我國鹽漬土面積占全國可利用土地面積的4.88%。國內鹽堿化主要分布于秦嶺以北，受內陸性氣候影響，西北部鹽堿化趨勢以及覆蓋面積大于東北地區，整體鹽堿化呈現擴散趨勢。其中新疆和青海及甘肅部分地區鹽堿化程度已經嚴重影響當地植被及農作物生長，成為名副其實的“西北荒漠”。

詳細說明：

▼中國現有鹽堿地占耕地面積比例示意圖? 劉霜婷 鄢夢玲 李浩南 白堯 何蒙蒙 王蒙蒙

甘肅酒泉早在漢武帝時期，因城下有泉，清冽似酒而得名，它位于甘肅省西北部，河西走廊西端的阿爾金山、祁連山與馬鬃山之間，是甘肅省面積最大的城市。

▼區位分析圖? 劉霜婷 鄢夢玲 李浩南 白堯 何蒙蒙 王蒙蒙

通過查閱相關文獻，比對30年內鹽堿土的農耕種植面積以及農業產量，發現鹽堿化對植物生長影響規律。土壤鹽堿化程度直接影響植物的發芽率、死亡率，土壤發生鹽堿化的過程中會帶動一些礦物質例如鈉、鎂在地層中的活動軌跡，導致土壤金屬含量超標，且通過對土壤深度與導電率和pH酸堿度的數據分析得出，鹽堿化讓大部分鹽分存留于表層土壤中。

▼鹽堿化相關數據分析? 劉霜婷 鄢夢玲 李浩南 白堯 何蒙蒙 王蒙蒙

干旱的氣候條件和生態環境的復雜性造就了甘肅鹽堿化類型的多樣性，而酒泉市也有造成其鹽堿化的特殊原因。祁連山雪融之水裹挾著土壤巖石中的可溶性鹽，流入到平原上，水體下滲，地下水位升高，將地下礦石中的可溶性鹽帶到土壤表面，當溫度升高后，土壤表面水體蒸發掉，鹽分則被留在土壤表層。地下水位埋深與土壤表層鹽分成反比，與礦化度成正比，埋深越淺，越容易將地下礦物質通過土壤孔隙帶到地表。因此在后期設計策略中我們想方設法降低地下水位，減少地下可溶性礦物質隨地下水進行垂直運動。

▼酒泉鹽堿化成因分析圖? 劉霜婷 鄢夢玲 李浩南 白堯 何蒙蒙 王蒙蒙

2014-2021年的衛星圖顯示，綠地面積有所減小，而土壤荒漠化的風險在增加；在雨季，會有大量雨水裹挾著鹽分進入湖中，造成水體污染。到十月底，鴛鴦湖水逐漸澄清,從衛星地圖上可以觀測到，湖面從2014年到2020年水位有逐漸變深的趨勢，部分節點已被淹沒，從另一個角度分析，則可以將上升的雨量利用起來。

▼場地現狀分析? 劉霜婷 鄢夢玲 李浩南 白堯 何蒙蒙 王蒙蒙

我們發現，降雨、地下水位、風速等自然因素都對酒泉市的土壤鹽堿化有著極大的影響，僅靠自然的力量或僅依賴人工科技，并不能高效的改良鹽堿化土壤，我們可以與大自然攜手，采用自然恢復與人工改造相結合的方法。

▼設計思路? 劉霜婷 鄢夢玲 李浩南 白堯 何蒙蒙 王蒙蒙

我們期望通過對鴛鴦湖及周邊區域的修復與保護，改善土壤鹽堿化帶來的問題，構建農業景觀，帶動城市郊區生態環境，改善城市小氣候。將水源上游作為重點保護區，為原生動植物提供可能性，中部保留現有環境，作為過渡區，下游地勢平坦，水系縱橫，發展農耕、旅游，為周邊城市服務。

▼設計愿景示意圖? 劉霜婷 鄢夢玲 李浩南 白堯 何蒙蒙 王蒙蒙

不合理的人類活動也會影響到脆弱的生態環境，因此在修復前期需要做好規劃，既要加強自然恢復，又要調控人類活動，期望既能保護生境，也能滿足景觀需求，實現人與自然的和諧共處。項目對鴛鴦湖及其周邊區域作出了整體規劃，針對不同程度的鹽堿化土地提出相應設計策略。

▼整體規劃圖? 劉霜婷 鄢夢玲 李浩南 白堯 何蒙蒙 王蒙蒙

在輕度鹽堿化區域，可加入耐鹽堿花田斑塊，加強喬灌草的結合強化鹽堿化消除的效應。在中度鹽堿化地區可適當使用外摻劑來中和土壤的鹽堿化，但此方法不宜長期進行。在重度鹽堿化區域，可加入耐鹽堿花田斑塊，加強喬灌草的結合強化鹽堿化消除的效應。在重度鹽堿化區域，需要挖除受污染的表層土壤，并進行換填，壓實處理，播撒草種，采用網格固定的方式，層層凈化土壤，進行覆蓋環保植被毯，防止雨水徑流造成土壤損失，并且加深鹽漬化，加入固土設施，在其上可以種植小麥等農作物，進行廢地再生。

在溝壑地區，可以將鹽漬化處理作為觀賞的場所，高差較大處設置棧道，讓人們可以很直觀地看到鹽堿化處理的效果，達到可治，可賞，可學的復合功能。場地中可將農作物采收后的草垛收集，做出大地景觀，同時農作物秸稈在老化后可以漚肥，并且產生酸性物質來中和土壤的鹽堿性。

▼不同程度的鹽堿化土壤改良思路? 劉霜婷 鄢夢玲 李浩南 白堯 何蒙蒙 王蒙蒙

動植物修復策略：

栽植本土植物及耐鹽堿植物，增加植物成活率，少量植物開始生長。植物根系吸收水分，地下水位降低，土壤含鹽量隨之降低，隨著含鹽量的降低，植物種類逐漸增加，植物根系能夠有效改善土壤理化性質，開始種植防風林帶，減少水分蒸發，增加土壤含水量以及保水性，生態環境逐步恢復，形成完整的植物群落，喬灌草搭配生長，生物多樣性隨之增加，景觀效果同時也得到極大的提升。

▼動植物修復策略圖? 劉霜婷 鄢夢玲 李浩南 白堯 何蒙蒙 王蒙蒙

人工種植養殖策略：

通過豎井排水工程，降低土壤鹽分含量，減輕植物鹽害，相關研究表明，豎井排水對距離其60m處的降鹽效果最佳，由于地下水含鹽量高，而雨水的含鹽量幾乎為零，除了降低地下水，還需要設計儲蓄池在雨季蓄水；采用臺田模式，降雨或灌溉時水體將鹽分沖刷到低洼的水池中，在鹽分較少的臺地種植農作物，低處的水池則用來養殖耐鹽堿的魚類，將鹽堿變廢為寶；采用暗管排水與明溝排水相結合的方式，在表層以下土質為沙壤土、地下水位高、水質差的區域選用暗管排水，其他情況可采用明溝排水；由暗管及明溝排出的鹽堿水收集至養殖場，根據不同魚類的耐鹽堿程度開展養殖工作，主要適于鹽堿水養殖的魚類有南美白對蝦（千分之零點五－千分之三十）、金鱒魚、虹鱒魚、鱘魚、大鱗鲃及瓦氏雅羅魚等，由于部分品種為冷水魚，魚塘需要采用活水，并搭建大棚，保證常年流水溫度在25℃左右；經過養殖稀釋后的低濃度鹽堿水在經過沉淀、淡水稀釋等系列處理后用以澆灌耐鹽堿的植物，澆灌的方式為滴灌，避免抬高地下水位；土壤鹽堿化的原因是含鹽堿含量高的雪水與地下水侵害了土地，切斷土壤與鹽堿水的聯系，也就阻隔了鹽堿化的傳播，立體種植便解決了這一難題。

▼人工種植養殖策略圖? 劉霜婷 鄢夢玲 李浩南 白堯 何蒙蒙 王蒙蒙

通過以上自然與人工結合的恢復策略，帶動地區生態與經濟穩定發展，此時便可考慮將旅游觀光產業融引入進來。

▼剖面效果圖? 劉霜婷 鄢夢玲 李浩南 白堯 何蒙蒙 王蒙蒙

將酒泉壯美的風景納入到畫卷中，在湖面上架設觀景廊道，不干擾動物的生活。在湖邊設計濱水漫步道，供附近居民和外來游客晨跑觀景。

▼效果圖? 劉霜婷 鄢夢玲 李浩南 白堯 何蒙蒙 王蒙蒙

本項目是規劃設計與景觀相融合的一次嘗試，團隊在前期查閱了大量的文獻資料與實踐案例，設計策略具有一定的可實施性，土壤鹽堿化并非一日形成的，與當地自然環境及人為活動密切相關，我們能做的就是與大自然握手言和，不斷摸索掌握它的規律，用設計去化解矛盾。

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